JPH0321948B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0321948B2
JPH0321948B2 JP56074421A JP7442181A JPH0321948B2 JP H0321948 B2 JPH0321948 B2 JP H0321948B2 JP 56074421 A JP56074421 A JP 56074421A JP 7442181 A JP7442181 A JP 7442181A JP H0321948 B2 JPH0321948 B2 JP H0321948B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance
latch
class
unit
structural unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56074421A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57189278A (en
Inventor
Joji Tajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP56074421A priority Critical patent/JPS57189278A/en
Publication of JPS57189278A publication Critical patent/JPS57189278A/en
Publication of JPH0321948B2 publication Critical patent/JPH0321948B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Character Discrimination (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は標本パターンを統計的特徴量によつて
複数の類に分類するパターン認識装置に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pattern recognition device that classifies sample patterns into a plurality of classes based on statistical features.

従来、或るパターンに対して、幾つかの統計的
特徴量を求めこれを特徴ベクトルとしこの特徴空
間における位置とあらかじめ決定されている複数
の類に対する位置との或る種の距離を比較し、距
離が最も小さい類にそのパターンが属すると判断
するパターン認識方法が行われている。第1図を
参照して従来考えられているパターン認識装置を
説明する。パターンの特徴量はデータ・バス1上
を順次送られてくる。演算器群2は、類の数だけ
存在し、データ・バス1上の特徴量と、レジスタ
3に置数されている各類の特徴量との距離を計算
し、その結果(距離)をデータ・バス群4に出力
する。比較器5は、データ・バス群4の距離デー
タを比較し、最も小さい値の類の番号を認識結果
として出力線6に出力する。
Conventionally, some statistical feature quantities are obtained for a certain pattern, these are used as feature vectors, and a certain distance between a position in this feature space and a position for a plurality of predetermined classes is compared, A pattern recognition method is used that determines that a pattern belongs to the class with the smallest distance. A conventional pattern recognition device will be described with reference to FIG. The feature amounts of the pattern are sent sequentially on the data bus 1. Arithmetic unit group 2 exists as many as the number of classes, calculates the distance between the feature quantity on data bus 1 and the feature quantity of each class stored in register 3, and sends the result (distance) to the data. - Output to bus group 4. The comparator 5 compares the distance data of the data bus group 4 and outputs the number of the smallest value class to the output line 6 as a recognition result.

しかしながら、上記のような装置には次のよう
な欠点があつた。第1に各パターンの認識を高速
で実行する場合、データ・バス1には次々と特徴
量が送られてくるが、類の数が多いと、比較器5
には多くの距離データがデータ・バス群4から同
時に入力されてくるため、最小値を計算するため
には非常な高速性が要求されること。第2にパタ
ーン認識の対象によつて、類の総数は異なるが、
第1図のような構成では、簡単には装置の拡張・
縮小などが行いにくいことである。
However, the above-mentioned device had the following drawbacks. First, when recognizing each pattern at high speed, feature quantities are sent one after another to the data bus 1, but if there are many classes, the comparator 5
Since a large amount of distance data is simultaneously input from the data bus group 4, very high speed is required to calculate the minimum value. Second, the total number of classes varies depending on the target of pattern recognition, but
With the configuration shown in Figure 1, it is not easy to expand or expand the equipment.
It is difficult to reduce the size.

本発明の目的は多くの標本パターンが次々に認
識される必要のある対象に対して特別に高速な回
路を使用することなく、高速なパターン認識装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a high-speed pattern recognition device for an object in which many sample patterns need to be recognized one after another without using a particularly high-speed circuit.

本発明の他の目的は、類の総数が異なる対象に
認識速度を変化させずに簡単に適応できるパター
ン認識装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a pattern recognition device that can be easily adapted to objects having different total numbers of classes without changing the recognition speed.

本発明の構成を第2図の実施例を参照して説明
する。本発明は直列に並べられた構成単位7の連
鎖から成る。構成単位7は認識対象の類の数だけ
存在し、各々は、一段前の構成単位7からデータ
バス1上を送られてくる各パターンの特徴量を一
定時間毎にサンプル・ホールドし次の構成単位7
に出力する第1のラツチ8と、同じく一段前の構
成単位7からデータバス11上を送られてくる距
離を一定時間毎にサンプル・ホールドする第2の
ラツチ14と、同じく一段前の構成単位7から類
信号13として送られてくる類番号を一定時間毎
にサンプル・ホールドする第3のラツチ15と、
各類の特徴量を置数しているレジスタ3と、レジ
スタ3に置数されている特微量と前記第1のラツ
チ8にホールドされている特徴量との特徴空間に
おける距離を計算する演算器2と、演算器2の出
力である距離と前記第2のラツチ14にホールド
されている一段前の構成単位7から得られた距離
を比較し最小値をデータバス11を介し次の構成
単位7に送り、かつ、比較結果を信号線12に出
力する比較器9と、信号線12から得られた比較
結果により現在の構成単位7の類番号または前記
第3のラツチ15にホールドされている一段前の
構成単位7から得られた類信号を切り換えて次の
構成単位7にデータバス13を介し次の構成単位
7に出力するゲート10から構成される。
The configuration of the present invention will be explained with reference to the embodiment shown in FIG. The invention consists of a chain of building blocks 7 arranged in series. There are as many structural units 7 as there are classes to be recognized, and each sample and hold the feature amount of each pattern sent over the data bus 1 from the previous structural unit 7 at a fixed time interval, and then select the next structure. unit 7
a first latch 8 that outputs an output to the first latch 8; a second latch 14 that samples and holds the distance transmitted on the data bus 11 from the previous structural unit 7 at regular intervals; a third latch 15 that samples and holds the class number sent as the class signal 13 from 7 at regular intervals;
A register 3 in which feature quantities of each class are stored, and an arithmetic unit that calculates the distance in the feature space between the feature quantities stored in the register 3 and the feature quantities held in the first latch 8. 2, the distance that is the output of the arithmetic unit 2 and the distance obtained from the previous structural unit 7 held in the second latch 14 are compared, and the minimum value is transferred to the next structural unit 7 via the data bus 11. and outputs the comparison result to the signal line 12, and the comparison result obtained from the signal line 12 determines whether the class number of the current structural unit 7 or the stage held in the third latch 15 is determined. It consists of a gate 10 which switches the similar signal obtained from the previous constituent unit 7 and outputs it to the next constituent unit 7 via a data bus 13.

次に本発明の実施例の動作を第2図を参照して
詳細に説明する。第2図に示された装置はN(整
数)個の類にパターンを分類するものである。パ
ターンはこの例では4個の特徴量(x、y、z、
w)を持ち、データ・バス1上を周期的に順次送
られる。特徴量は1周期の間第1のラツチ8に保
持される。第i番目の構成単位7の演算器2は保
持されている(x、y、z、w)とレジスタ3に
置数されている第i類の特徴量の値(xi、yi、zi
wi)との距離を計算する。例として、問題の対象
では、距離としてユークリツド距離が用いられて
いれば、演算結果diは式(1)により計算される。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be explained in detail with reference to FIG. The apparatus shown in FIG. 2 classifies patterns into N (integer) classes. In this example, the pattern consists of four features (x, y, z,
w) and are sent cyclically and sequentially on data bus 1. The feature quantity is held in the first latch 8 for one cycle. The arithmetic unit 2 of the i-th structural unit 7 holds (x, y, z, w) and the value of the i-th class feature quantity (x i , y i , z i ,
w i ). For example, if the Euclidean distance is used as the distance in the object of the problem, the calculation result d i is calculated by equation (1).

di=√(−i2+(−i2+(−
i2+(−i2(1) 比較器9は、先行する構成単位7の比較器9から
データ・バス11によつて得られ、第2のラツチ
14にホールドされている前段迄の最小距離と該
構成単位7の演算器2で得られた距離とを比較
し、小さい方の値を次段へのデータ・バス11へ
出力する。また、この段で得られた距離の方が小
さい場合にはゲート信号を信号線12に出力す
る。ゲート回路10は通常類信号13によつて得
られ、第3のラツチ15にホールドされている前
段迄の最小距離に対応する類の番号をそのまま次
段への類信号13として出力するが、信号線12
にゲート信号が存在するときはこの段の類番号i
を出力する。
d i =√( -i ) 2 +(- i ) 2 +(-
i ) 2 +(- i ) 2 (1) The comparator 9 receives the data obtained from the comparator 9 of the preceding component 7 via the data bus 11 and held in the second latch 14 up to the previous stage. The minimum distance is compared with the distance obtained by the arithmetic unit 2 of the constituent unit 7, and the smaller value is output to the data bus 11 to the next stage. Furthermore, if the distance obtained at this stage is smaller, a gate signal is output to the signal line 12. The gate circuit 10 usually outputs the class number corresponding to the minimum distance to the previous stage obtained by the class signal 13 and held in the third latch 15 as it is as the class signal 13 to the next stage. line 12
When there is a gate signal in this stage, the class number i of this stage is
Output.

以上の動作は各段で同時に実行され、パターン
の特徴量及びそれに付随する最小距離並びに類番
号は同期毎に、1段ずつ第2図では右向きに、進
行する。このとき認識結果は未知パターンの特徴
量が第1段目に与えられてN周期後から次々に第
N段目の出力として類信号13に該パターンの属
する類番号が得られる。またデータ・バス11上
にはその特徴量と属する類の特徴量との距離が得
られる。第1段目については前段が存在しないの
で、データ・バス11には非常に大きな値を与え
ておいてもよいが、第2図に示したように許容最
大距離dmaxを与え、類信号13には0を与える
こともできる。この場合、dmaxは各類として認
識される距離として許される限界の距離であり、
入力パターンがどの類ともこのdmaxより大きい
距離を持つ場合には、認識結果として0が得られ
る。これは入力パターンがどの類にも分類されず
リジエクトされたことを示す。
The above operations are executed simultaneously in each stage, and the feature amount of the pattern and its accompanying minimum distance and class number progress one stage at a time to the right in FIG. 2 at every synchronization. At this time, as a recognition result, the feature amount of the unknown pattern is given to the first stage, and after N cycles, the class number to which the pattern belongs is obtained as the output of the Nth stage one after another in the class signal 13. Further, on the data bus 11, the distance between the feature and the feature of the class to which it belongs is obtained. Since there is no previous stage for the first stage, a very large value may be given to the data bus 11, but as shown in FIG. can also give 0. In this case, dmax is the limit distance allowed for each class,
If the input pattern has a distance greater than this dmax from any class, 0 is obtained as the recognition result. This indicates that the input pattern was not classified into any class and was rejected.

本発明では類の総数Nが非常に大きく多数の類
への分類が必要とされる場合にも、特徴量は1周
期毎に受けつけられるので高速に認識処理が実行
される。
According to the present invention, even when the total number of classes N is very large and classification into a large number of classes is required, the recognition process can be performed at high speed because feature amounts are accepted every cycle.

また、本発明では、装置が構成単位7の直列接
続の形であるので、拡張、縮小が容易である。例
えば、既存の装置に新たに類をつけ加える場合に
もこれ迄の部分には何ら変更を加えることなくた
だ構成単位7を(N+1)段目、(N+2)段目
…と追加接続するだけで、拡張することができる
し、不要な類を削除する場合も構成単位7毎に取
り除けばよい。
Further, in the present invention, since the device is in the form of a series connection of the structural units 7, it is easy to expand and contract. For example, when adding a new type to an existing device, all you need to do is simply connect the structural unit 7 to the (N+1)th stage, (N+2)th stage, etc. without making any changes to the previous parts. It can be expanded, and unnecessary classes can be deleted for each constituent unit 7.

以上述べたように、本発明により、高速でかつ
類の拡張・縮小が容易なパターン認識装置を構成
することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to configure a pattern recognition device that is high-speed and can be easily expanded and reduced.

尚、上述の実施例では、複数の特徴量は、同時
に別々の信号線でデータ・バス1上を送られてい
るが、時分割によりシリアルに伝送されても構わ
ない。この場合には第1のラツチ8は順次送られ
てくるデータをスイツチして保持する機能を持つ
必要がある。また実施例では演算器が計算する特
徴量間の距離はユークリツド距離であるが、最尤
法によりパターン認識を行う場合にはこの距離は
マハラノビス距離となり特徴量が4個の場合は式
(2)を計算する。
In the above-described embodiment, the plurality of feature quantities are simultaneously sent on the data bus 1 through separate signal lines, but they may be transmitted serially by time division. In this case, the first latch 8 needs to have the function of switching and holding data that is sent sequentially. In addition, in the embodiment, the distance between the feature quantities calculated by the computing unit is the Euclidean distance, but when pattern recognition is performed using the maximum likelihood method, this distance becomes the Mahalanobis distance, and when there are four features, the equation
Calculate (2).

di=x−xi y−yi z−zi w−wi t・Σ-1 i・x−xi y−yi z−zi w−wi+1o|Σi| (2) 式(2)に於いてΣiはi番目の類の特徴量の共分散行
列を示し、Σ-1 iはその逆行列、|Σi|は行列式の値
を意味する。この他、装置の目的に応じて距離と
しては各種のものを用いることができる。更に、
パターンの類への帰属関係としては距離の代わり
に確率の概念を用いることもできる。この場合に
は、演算器2はパターンが第i番目の類に属する
確率Piを計算し、比較器9は前段迄の最大確率と
このPiを比較し、大きい方の値を次段へ伝達し、
Piが大きい場合ゲート信号を12に発生する。1
段目の比較器に与えられるデータバス11へのデ
ータはdmaxの代わりに許容最小距離Pminとな
る。
di=x−x i y−y i z−z i w−w i t・Σ -1 i・x−x i y−y i z−z i w−w i +1 o |Σ i | (2) In Equation (2), Σ i represents the covariance matrix of the i-th class of features, Σ −1 i represents its inverse matrix, and |Σ i | represents the value of the determinant. In addition, various distances can be used depending on the purpose of the device. Furthermore,
The concept of probability can also be used instead of distance as a relation of belonging to a pattern class. In this case, the calculator 2 calculates the probability P i that the pattern belongs to the i-th class, the comparator 9 compares this P i with the maximum probability up to the previous stage, and sends the larger value to the next stage. communicate,
If P i is large, a gate signal is generated at 12. 1
The data given to the data bus 11 to the comparator in the third stage is the minimum allowable distance Pmin instead of dmax.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来考えられているパターン認識装置
の構成図、第2図は本発明のパターン認識装置の
構成図である。 なお図において、1は特徴量が伝送されるデー
タ・バス、2は演算器、3はレジスタ、8は第1
のラツチ、9は比較器、10はゲート、14は第
2のラツチ、15は第3のラツチである。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional pattern recognition device, and FIG. 2 is a block diagram of a pattern recognition device of the present invention. In the figure, 1 is a data bus through which feature quantities are transmitted, 2 is an arithmetic unit, 3 is a register, and 8 is a first
9 is a comparator, 10 is a gate, 14 is a second latch, and 15 is a third latch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一段前の構成単位から送られてくる各パター
ンの特徴量を一定時間毎にサンプル・ホールドし
次の構成単位に伝える第1のラツチと、同じく一
段前の構成単位から送られてくる距離を一定時間
毎にサンプル・ホールドする第2のラツチと、同
じく一段前の構成単位から送られてくる類番号を
一定時間毎にサンプル・ホールドする第3のラツ
チと、各類の特徴量を置数しているレジスタと、
前記レジスタに置数されている特徴量と前記第1
のラツチにホールドされている特徴量との特徴空
間における距離を計算する演算器と、前記演算器
の出力である距離と前記第2のラツチにホールド
されている一段前の構成単位から得られた距離を
比較し最小値を次の構成単位に送り、かつ、比較
結果を出力する比較器と、前記比較結果により現
在の構成単位の類番号または前記第3のラツチに
ホールドされている一段前の構成単位から得られ
た類番号を切り換えて次の構成単位に送るゲート
から成る構成単位を類の数だけ直列に接続したこ
とを特徴とするパターン認識装置。
1 The first latch samples and holds the feature values of each pattern sent from the previous structural unit at regular intervals, and transmits them to the next structural unit, and also the distance sent from the previous structural unit. A second latch that samples and holds the class number sent from the previous structural unit at regular intervals, and a third latch that samples and holds the class number sent from the previous structural unit at regular intervals, and sets the feature values of each class. register and
The feature quantity stored in the register and the first
an arithmetic unit that calculates the distance in the feature space between the feature value held in the second latch, and a distance that is the output of the arithmetic unit and the distance obtained from the previous structural unit held in the second latch. A comparator that compares the distances and sends the minimum value to the next constituent unit and outputs the comparison result, and a comparator that compares the distance and sends the minimum value to the next constituent unit and outputs the comparison result. A pattern recognition device characterized in that a number of constituent units each consisting of a gate that switches a class number obtained from a constituent unit and sends it to the next constituent unit are connected in series as many as the number of classes.
JP56074421A 1981-05-18 1981-05-18 Pattern recognizing device Granted JPS57189278A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56074421A JPS57189278A (en) 1981-05-18 1981-05-18 Pattern recognizing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56074421A JPS57189278A (en) 1981-05-18 1981-05-18 Pattern recognizing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57189278A JPS57189278A (en) 1982-11-20
JPH0321948B2 true JPH0321948B2 (en) 1991-03-25

Family

ID=13546709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56074421A Granted JPS57189278A (en) 1981-05-18 1981-05-18 Pattern recognizing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57189278A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6115286A (en) * 1984-06-29 1986-01-23 Fujitsu Ltd Edge detecting circuit
JP3020240B2 (en) * 1988-11-16 2000-03-15 富士通株式会社 Color identification circuit
JP2859619B2 (en) * 1988-11-18 1999-02-17 富士通株式会社 Color identification circuit
JP2732816B2 (en) * 1995-05-30 1998-03-30 キヤノン株式会社 Control device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57189278A (en) 1982-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08202761A (en) Logic circuit delay information holding system
US4429414A (en) Pattern recognition system operating by the multiple similarity method
GB1196949A (en) Adaptive, Self-organizing Pattern Recognizing System
GB1284421A (en) Data processing apparatus
JPH0321948B2 (en)
JP3323312B2 (en) Accelerated test pattern generator
US3644895A (en) Buffer store arrangement for obtaining delayed addressing
Avi-Itzhak et al. Server sharing with a limited number of service positions and symmetric queues
JPS60173483A (en) Logical circuit simulation system
JPH0259884A (en) Character recognizing device
SU947869A1 (en) Device for determining maximum pathes in grapths
JPH06243273A (en) Learning system for neural network
SU1683034A1 (en) Graph parameters analyzers
SU596934A1 (en) Elementary function generator
SU1606973A1 (en) Device for sorting numbers
Biswas et al. On the cop number and the weak Meyniel's conjecture for algebraic graphs
SU1569851A1 (en) Device for classification of signals
van Ginneken Fanin ordering in multi-shot timing analysis
SU976442A1 (en) Device for scheduling tasks for processors
JPS6327732B2 (en)
RU1795485C (en) Device for realization of operation of associative information search
SU964582A1 (en) Programme control device
JPS63263590A (en) Character recognizing system
JPS63263591A (en) Character recognizing circuit
JPH0378086A (en) Circuit data dividing system for logic simulation